張玉
摘要:化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)是以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為中心主題的探究教學(xué)。側(cè)重于讓學(xué)生獲得知識(shí)和技能,并能運(yùn)用于解決實(shí)際問(wèn)題,訓(xùn)練學(xué)生掌握基本的科學(xué)思維方法。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,從實(shí)驗(yàn)探究突出化學(xué)的學(xué)科特征,發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究;興趣培養(yǎng);能力提高
有一年理科綜合化學(xué)科新高考,從題型、內(nèi)容以及功能等方面都體現(xiàn)了學(xué)科新高考命題的發(fā)展與創(chuàng)新,如:
(17分)Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水,通常是在調(diào)節(jié)好PH和 濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物。現(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對(duì)該降解反應(yīng)速率的影響。
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]控制p-CP的初始濃度相同,恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K(其余實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)下表),設(shè)計(jì)如下對(duì)比試驗(yàn)。
(2)請(qǐng)根據(jù)右上圖實(shí)驗(yàn)①曲線,計(jì)算降解反應(yīng)在50~150s內(nèi)的反應(yīng)速率:
(p-CP)= mol·L-1·s-1
[解釋與結(jié)論]
(3)實(shí)驗(yàn)①、②表明溫度升高,降解反應(yīng)速率增大。但溫度過(guò)高時(shí)反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小,請(qǐng)從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因: 。
(4)實(shí)驗(yàn)③得出的結(jié)論是:PH等于10時(shí), 。
[思考與交流]
(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣,并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來(lái)。根據(jù)上圖中的信息,給出一種迅速停止反應(yīng)的方法: 。
該題主觀上給人的感覺(jué):很復(fù)雜。但認(rèn)真審題后問(wèn)題就會(huì)迎刃而解。該題主要通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究溫度、PH外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
實(shí)驗(yàn)探究一般的思路是:?jiǎn)栴}→假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→探索研究→解決問(wèn)題,該題已經(jīng)給出了前兩步,讓考生沿著設(shè)計(jì)者的思路完成探究過(guò)程。所以,對(duì)于⑴中的表格,很容易就可以完成,(1)中實(shí)驗(yàn)①是參照實(shí)驗(yàn),所以與實(shí)驗(yàn)①相比,實(shí)驗(yàn)②和③只能改變一個(gè)條件,這樣才能起到對(duì)比實(shí)驗(yàn)的目的,實(shí)驗(yàn)②目的已給出“探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響”,只要控制PH值和濃度不變,改變溫度即可;實(shí)驗(yàn)③是在實(shí)驗(yàn)①數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上更改了PH,顯然目的是探究溶液的PH對(duì)降解反應(yīng)速率的影響。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理是探索研究的過(guò)程,⑶、⑷是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋?zhuān)瑥亩贸鼋Y(jié)論,即“解決問(wèn)題”,考查了考生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。新課程理念下實(shí)施素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育,實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)揮著極其重要的作用。結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐和對(duì)新課改的學(xué)習(xí)體會(huì),就今年我省高考理綜試卷28題談?wù)剬?duì)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的一點(diǎn)看法。
一、收集案例,充分利用資源,培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的興趣
社會(huì)生活中出現(xiàn)的現(xiàn)象,許許多多都與化學(xué)有關(guān),在探究教學(xué)的過(guò)程中,可以列舉出一些社會(huì)現(xiàn)象,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。比如,在必修1中的一個(gè)“活動(dòng)·探究”:模擬溶洞的“形成”。教師可以利用多媒體展示一些圖片或是播放有關(guān)溶洞的視頻,并做簡(jiǎn)單介紹,如:“天下第一洞府,人間罕見(jiàn)云盆。”坐落在湖北省鐘祥市客店鎮(zhèn)境內(nèi)的黃仙洞…洞內(nèi)鐘乳石、石筍、石針、石瀑等等。那些奇壯景觀的形成過(guò)程是怎樣的呢?在此基礎(chǔ)上,學(xué)生帶著一種好奇的心理來(lái)探究形成原因,這樣讓學(xué)生自己體驗(yàn)獲得成功的快樂(lè),既能有效的學(xué)習(xí),又?jǐn)U展了學(xué)生的知識(shí)視野,使學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性。
二、加強(qiáng)基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)的教學(xué),提高解決問(wèn)題能力[1]
學(xué)生通過(guò)知識(shí)的學(xué)習(xí)和技能的訓(xùn)練,獲得豐富的感性知識(shí),通過(guò)對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行分析和綜合,得到理性知識(shí),才能加深對(duì)事物的認(rèn)識(shí)和理解,培養(yǎng)和形成各種能力[2]。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。在學(xué)生具備了初步的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、掌握了一定的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的基礎(chǔ)上,教師應(yīng)該有目的的讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者,要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊螅鶕?jù)已學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)原理和方法,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案,同時(shí)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作提出具體要求。這是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練,培養(yǎng)實(shí)事求是、獨(dú)立思考、開(kāi)拓創(chuàng)新的一種途徑。
例如,必修1《研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序》一節(jié)中,有一實(shí)驗(yàn)探究:氯氣與水能反應(yīng)嗎?在確定此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,可以給學(xué)生這樣的探索模式:首先,應(yīng)考慮物質(zhì)與水發(fā)生的是“溶解”還是“反應(yīng)”,或是二者兼有,從而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鑒定反應(yīng)后的體系中是否還有反應(yīng)物的微粒以及存在著什么生成物的微粒;然后就是,檢查物質(zhì)與水混合后所得溶液的酸堿性。在檢查氯水酸堿性時(shí),學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)指示劑變?yōu)榧t色又褪色,這說(shuō)明溶液中不僅含有大量氫離子,還存在著具有漂白性或強(qiáng)氧化性的物質(zhì),從而就可確定HClO的存在。學(xué)生在思考了上面的問(wèn)題之后就很容易設(shè)計(jì)出鑒定的實(shí)驗(yàn)方案來(lái)。教師還可以在試驗(yàn)結(jié)束后,給學(xué)生加一思考題:將干燥的氯氣依次通過(guò)盛有干燥紅紙條的集氣瓶A和盛有濕潤(rùn)紅紙條的集氣瓶B,只有濕潤(rùn)的紅紙條褪色了,那么,是氯氣具有漂白性,還是氯氣與水反應(yīng)生成的物質(zhì)具有漂白性?學(xué)生結(jié)合以上實(shí)驗(yàn),很快得出答案。
總之,高中化學(xué)新課程倡導(dǎo)通過(guò)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng),使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,強(qiáng)化科學(xué)探究意識(shí),促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,從實(shí)驗(yàn)探究突出化學(xué)的學(xué)科特征,發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能。
參考文獻(xiàn)
[1].李月珍李芳良,提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力,輕松邁進(jìn)新課程.南寧師范高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),200522(1).
[2].北京市海淀區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校主編,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)參考.教育科學(xué)出版社,1983.
(作者單位:安徽省濉溪中學(xué))